計(jì)算機(jī)控制

1、111第一章（緒論）作業(yè)1.1什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？答：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制的系統(tǒng)。、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩個(gè)大部分組成。工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。生產(chǎn)過(guò)程包括被控對(duì)象、測(cè)量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開(kāi)關(guān)裝置。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖見(jiàn)書本第2頁(yè)（圖1.2）。1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）操作指導(dǎo)

2、控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活，安全。缺點(diǎn)：由人工操作，速度受到限制，不能控制多個(gè)對(duì)象。（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDS）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好，可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)。（3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程始終處于最優(yōu)工況。（4）分散控制系統(tǒng)（DCS）優(yōu)點(diǎn)：分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)。（5）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）優(yōu)點(diǎn)：與DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，可實(shí)現(xiàn)真正的開(kāi)放式互聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。1.4工業(yè)控

3、制機(jī)由哪幾部分組成？各部分的重要作用是什么？工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn)是什么？答：工業(yè)控制機(jī)主要由以下幾部分組成：1、硬件組成：（1）主機(jī)板：進(jìn)行必要的數(shù)值計(jì)算，邏輯判斷，數(shù)據(jù)處理。（2）內(nèi)部總線：內(nèi)部各部分進(jìn)行信息傳遞的公共通道，是一組信號(hào)線的集合。（3）外部總線：與其他計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備進(jìn)行信息傳送的公共通道。（4）人機(jī)接口（5）系統(tǒng)支持功能：監(jiān)控定時(shí)器、電源掉電檢測(cè)、保護(hù)重要數(shù)據(jù)的后臺(tái)存儲(chǔ)器體、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘、磁盤系統(tǒng)、通信接口、輸入輸出通道。

4、2、軟件組成：（1）系統(tǒng)軟件：實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序。（2）支持軟件：匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序。（3）應(yīng)用軟件：過(guò)程輸入程序、過(guò)程控制程序、過(guò)程輸出程序、人—機(jī)接口出程序。工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn)如下：（1）可靠性高和克維修性好（2）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)（3）控制的實(shí)時(shí)性好（4）晚含的輸入輸出通道（5）豐富的軟件LOOPNEXTRETADC0809ENDP2.5請(qǐng)分別畫出一個(gè)有源IV變換電路和一個(gè)無(wú)

5、源IV變換電路圖。并分別說(shuō)明各個(gè)器件的作用。答：有源變換電路見(jiàn)書本上第32頁(yè)（圖2.19）：同相放大器電路把電阻上的輸入電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓（放大倍數(shù)為）；1R431RAR??極性電容C能起到濾波作用，防止高頻的干擾；為平衡電容。5R無(wú)源變換電路見(jiàn)書本上第31頁(yè)（圖2.18）：極性電容C起濾波的作用；二極管D起限幅保護(hù)作用（當(dāng)輸出電壓大于5V時(shí)，D導(dǎo)通減少流過(guò)的電流從2R而降低上的電壓，保證輸出不超過(guò)5V）；2R2.6什么是采樣過(guò)程？

6、量化，孔徑時(shí)間？答：采樣過(guò)程：按一定的時(shí)間間隔T，把時(shí)間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成在時(shí)刻0，T，2T，、、、、、、kT的一連串脈沖輸出信號(hào)的過(guò)程稱為采樣過(guò)程。量化：采用一組數(shù)碼來(lái)逼近離散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)?？讖綍r(shí)間：在模擬輸入通道中，AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量總需要一定的時(shí)間，完成一次AD轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間稱為孔徑時(shí)間。2.7采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？為什么？答：為

7、了提高模擬量輸入信號(hào)的頻率范圍，以適應(yīng)某些隨時(shí)間變化較快的信號(hào)的要求，可以采用帶有保持器電路的采樣器。當(dāng)被測(cè)信號(hào)變化很慢時(shí)，若AD轉(zhuǎn)換器時(shí)間足夠短，可以不加采樣保持器。2.8一個(gè)8位AD轉(zhuǎn)換器，孔徑時(shí)間為100。如果要求轉(zhuǎn)換誤差在AD轉(zhuǎn)換精度（0.4%）s?內(nèi)，求允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率是多少？解：620.46.421001010ZfHs????2.9試用8255A、AD574、LF398、CD4051和PC總線工業(yè)控制機(jī)接口